Название: Компьютерная модель СГ в координатах d, q, 0 в режиме ХХ
Вид работы: дипломная работа
Рубрика: Информатика и программирование
Размер файла: 1.19 Mb
Скачать файл: referat.me-139999.docx
Краткое описание работы: Простейшая компьютерная модель турбоагрегата, исследование на ней динамической устойчивости. Создание компьютерной модели СГ в координатах d, q, 0, получение осциллограммы токов в обмотках статора и ротора и напряжения в обмотках статора в режиме ХХ.
Компьютерная модель СГ в координатах d, q, 0 в режиме ХХ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»
Кафедра “Электрические станции”
Расчетное задание
по курсу
«Моделирование в энергетике»
Выполнили: студенты гр. Э – 52Б
Мовчан А.Е.
Жирма О.В.
Семенюк Н.
Принял: доцент Пискурев М.Ф.
Харьков – 2006
СОДЕРЖАНИЕ
Задание
1. Простейшая компьютерная модель турбоагрегата. Исследование динамической устойчивости
1.1 Исследование динамической устойчивости при отключении ЛЭП
а) При отклонении угла меньше
б) При отклонении угла больше
в) При выпадении из синхронизма
2.2 Исследование динамической устойчивости при КЗ
1.3. Исследование динамической устойчивости при КЗ с учетом АПВ
2. Компьютерная модель СГ в координатах d, q, 0 в режиме ХХ
ЗАДАНИЕ
1.Создать простейшую компьютерную модель турбоагрегата и исследовать на ней динамическую устойчивость при:
1.1. отключении ЛЭП
1.2. КЗ
1.3. КЗ с учетом АПВ
Примечание:
В п. 1.1 получить осциллограммы мощности и угла при отклонении угла
меньше
, больше
, при выпадении из синхронизма.
В п. 1.2 и 1.3 получить осциллограммы мощности турбины, синхронной мощности, асинхронной мощности и угла .
2.Создать компьютерную модель СГ в координатах d, q, 0 и получить осциллограммы токов в обмотках статора и ротора и напряжения в обмотках статора в режиме ХХ.
1. Простейшая компьютерная модель турбоагрегата. Исследование динамической устойчивости
Простейшая компьютерная модель турбоагрегата была получена путем реализации системы уравнения (1):
(1)
где - мощность турбины;
- синхронная мощность;
- асинхронная мощность;
- суммарное сопротивление;
- потери мощности на демпфирование;
- скольжение.
Рисунок 1 - Математическая модель турбоагрегата с учетом демпферного момента
Блок 3 моделирует рост суммарного сопротивления ЛЭП при ее отключении, влияя, таким образом, на величину отклонения угла .
I Блоки 1,2,3,8 позволяю получить максимальную электрическую мощность турбоагрегата.
II Блоки 5,7,9,10,12,13,15,16,17,18,19,21,25 моделируют изменение угла ( угол отклонения величины электрической мощности от мощности турбины).
Блоки группы I, II совместно с блоком 11 моделируют синхронную мощность турбоагрегата (электрическую мощность).
А блоки 22,23 с частью бл. I, II - асинхронную мощность турбоагрегата.
С помощью блока 14 задается постоянная величина мощности турбины.
1.1 Исследуем динамическую устойчивость при отключении ЛЭП :
а) При отклонении угла меньше
Рисунок 2 – Осциллограммы мощности и угла , при отклонении угла
меньше
Видим, что в нормальном режиме =
, угол
. При отключении ЛЭП в момент времени 0,2 с суммарное сопротивление увеличивается на 20%. Этот момент соответствует провалу в характеристике мощности турбины.
Затем мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего максимальному отклонению угла от величины
. Отклонение угла
= 57о
.
При заданных условиях модель динамически устойчива. При t = 5 с система возвращается к нормальному режиму работы.
б) При отклонении угла больше
Рисунок 3 – Осциллограммы мощности и угла , при отклонении угла
больше
В нормальном режиме =
, угол
. При отключении ЛЭП в момент времени 0,2 с суммарное сопротивление увеличивается на 50%. Этот момент соответствует провалу в характеристике мощности турбины.
Затем мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего углу =
. Максимальное отклонение угла
= 104о
.
При заданных условиях модель еще динамически устойчива. При t = 5 с система возвращается к нормальному режиму работы.
в) При выпадении из синхронизма
Рисунок 4 – Осциллограммы мощности и угла , при выпадении из синхронизма
В нормальном режиме =
, угол
. При отключении ЛЭП в момент времени 0,2 с суммарное сопротивление увеличивается на 60%. Этот момент соответствует провалу в характеристике мощности турбины.
Затем мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего углу =
. Максимальное отклонение угла
= 360о
.
При заданных условиях модель динамически не устойчива.
1.2 Исследование динамической устойчивости при КЗ
Рисунок 5 - Математическая модель турбоагрегата при КЗ
Блок 3 моделирует увеличение сопротивления ЛЭП при КЗ.
Блок 4 позволяет получить снижение суммарного сопротивления в послеаварийном режиме, вызванное отключением РЗ поврежденного участка.
Блоки 3,4,6 моделируют изменение суммарного сопротивления ЛЭП при КЗ.
Остальные блоки выполняют прежние функции.
Рисунок 6 – Осциллограммы мощности турбины, синхронной мощности, асинхронной мощности и угла при КЗ
В нормальном режиме =
,
, угол
. При КЗ в момент времени 0,04 с суммарное сопротивление увеличивается на 400%. Этот момент соответствует провалу в характеристике синхронной мощности турбины. Асинхронная мощность начинает возрастать.
Затем синхронная мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего углу =
. Максимальное отклонение угла
= 360о
.
В момент времени 0,5 с срабатывает РЗ, отключая поврежденный участок.
Однако в послеаварийном режиме система динамически не устойчива.
1.3 Исследование динамической устойчивости при КЗ с учетом АПВ
Рисунок 7 - Математическая модель турбоагрегата при КЗ с учетом АПВ
Блок 3 моделирует увеличение сопротивления ЛЭП при КЗ.
Блок 4 позволяет получить снижение суммарного сопротивления в послеаварийном режиме, вызванное отключением РЗ поврежденного участка.
Блок 26 характеризует снижение суммарного сопротивления, вызванное срабатыванием АПВ.
Блоки 3,4,6,26 моделируют изменение суммарного сопротивления ЛЭП при КЗ с учетом АПВ.
Остальные блоки выполняют прежние функции.
Рисунок 8 – Осциллограммы мощности турбины, синхронной мощности, асинхронной мощности и угла при КЗ с учетом АПВ
В нормальном режиме =
,
, угол
. При КЗ в момент времени 0,04 с суммарное сопротивление увеличивается на 400%. Этот момент соответствует провалу в характеристике синхронной мощности турбины. Асинхронная мощность начинает возрастать.
Затем синхронная мощность турбины плавно возрастает до момента, соответствующего углу =
. Максимальное отклонение угла
= 360о
.
В момент времени 0,5 с срабатывает РЗ, отключая поврежденный участок.
В момент времени 0,9 с срабатывает АПВ. Но модель остается динамически неустойчивой.
2. Компьютерная модель СГ в координатах d , q , 0
а) Режим ХХ
Компьютерная модель СГ в координатах d, q, 0 была получена путем реализации системы уравнений (2), (3), (4).
(2)
Так как ОВ расположена перпендикулярно относительно обмотки статора по оси q, то никаких потоков в этой обмотке ток, протекающий в ОВ не создает. Следовательно:
(3)
В системе уравнений (3) все коэффициенты постоянные величины: ,
,
,
.
Учитывая, что в относительных единицах собственные и взаимные индуктивности равны индуктивным сопротивлениям, то:
,
,
,
Тогда систему уравнений (3) можно записать в таком виде:
(4)
Системы уравнений (2), (3), (4) представляют собой основу математической модели СГ – суперблок Generator.
Реализация суперблока – Generator:
Рисунок 9 – Математическая модель суперблока Generator
I Блоки 1,2,3,4 моделируют сопротивления обмоток статора и ротора.
II Часть бл. I группы совместно с бл.5,8,10 создают потокосцепление обмотки d статора.
III Блоки 2,6 - потокосцепление обмотки q статора.
Часть бл. I группы совместно с бл.7,9,11 – потокосцепление ОВ.
Часть бл. II, III групп совместно с бл.12,14,15,21,22,24 моделируют напряжение обмотки d статора.
Часть бл. II, III групп совместно с бл.16,17,18,19,22,23 моделируют напряжение обмотки q статора.
Часть бл. III группы совместно с бл.13,20,25,26,27 моделируют ток ОВ.
Рисунок 10 – Математическая модель СГ в режиме ХХ
В режиме ХХ токи в обмотках d, q статора равны 0. Напряжение в ОВ зададим равным 0,017 о.е.
Рисунок 11 – Осциллограммы токов в обмотках статора и ротора и напряжения в обмотках статора в режиме ХХ
Таким образом, в режиме ХХ напряжение в обмотке d статора отсутствует. А напряжение в обмотке q статора и ток в ОВ постоянны по величине.
Похожие работы
-
Обчислення координат курсору миші при переміщенні
Технічне обґрунтування та етапи розроблення програми, яка здатна виводити координати курсору миші при переміщенні, а також відображати відстань та швидкість, з якою проходить курсор між двома обраними точками. Основні елементи та загальні правила роботи.
-
Практичний розрахунок ефективності системи електронного документообігу
У статті проведено розрахунок ефективності роботи системи електронного документообіг по результатам функціонування за 12місяців. На основі проведеного розрахунку надано рекомендації щодо оцінки поточної роботи виконавців.
-
Лабораторная работа №1 по Delphi
Министерство общего и профессионального образования Владимирский Государственный Университет Кафедра УИТЭС Лабораторная работа №1 «Исследование характеристик феррорезонансного стабилизатора напряжения»
-
Компьютерная фирма
Министерство образования Российской Федерации Новосибирская Государственная Академия Экономики и Управления Кафедра экономической информатики
-
Построение и использование компьютерных моделей
Понятие компьютерной и информационной модели. Задачи компьютерного моделирования. Дедуктивный и индуктивный принципы построения моделей, технология их построения. Этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Метод имитационного моделирования.
-
Исследование устойчивости, решение задач линейного программирования графическим способом
Строение системы уравнений-ограничений и ее переменных, графический способ решения задач линейного программирования на плоскости. Выражение неизвестных через две независимые переменные, являющиеся координатными осями графика. Значение целевой функции.
-
Моделирование электрических цепей с нелинейными элементами
Моделирование схем с резистивным нелинейным элементом. Исследование характеристик транзистора. Графический ввод, редактирование и анализ принципиальных схем в режимах анализа переходных процессов, частотного анализа и анализа в режиме постоянного тока.
-
Проектирование автоматического интерфейса ввода-вывода
Изучение и проектирование автоматического интерфейса ввода-вывода, состоящего из канала измерения в указанных пределах и канала управления напряжением в определенном диапазоне с максимальной приведенной погрешностью и ограниченным временем измерения.
-
Вариатор скорости вращения асинхронного двигателя
Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей. Разработка структурной и функциональной схемы двигателя. Рассмотрение возможности регулирования действующего значения напряжения нагрузки в цепи переменного тока с помощью тиристорного регулятора.
-
Разработка виртуальной лабораторной работы на базе виртуальной асинхронной машины в среде MATLAB
Возможности, визуализация и графические средства MATLAB. Устройство асинхронных двигателей. Математические модели асинхронной машины. Пакет визуального программирования Simulink. Преобразование уравнений асинхронной машины в неподвижной системе координат.